一种热处理炉用炭/炭料架的制备 【技术领域】
本发明涉及热处理炉用料架领域，具体是一种热处理炉用炭/炭料架的制备。
背景技术
钎焊炉、精密烧结炉、气淬炉等热处理炉都要使用料架。目前大多采用石墨材料或者氧化铝等作为热处理炉中的料架，其不足之处是：1、石墨材料脆，易碎；2、为了提高强度，石墨材料厚度要加大，因此能耗高；3、氧化铝耐温性能差，超过1100℃时易变形。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明提供一种热处理炉用炭/炭料架的制备，通过该方法制得的料架强度高、使用寿命长、且性价比高。
本发明的这种热处理炉用炭/炭料架的材质选用了炭/炭复合材料，其制备包括下列步骤：
1、采用炭纤维或者炭布作为增强材料，利用层压或者针刺工艺制备出基本符合成品尺寸大小和形状的预制体；
2、将针刺工艺得到的预制体套在石墨模具上进行化学气相沉积；
3、浸渍沥青或者树脂：先将沥青或者树脂预热，并将预制体放入浸渍罐中，抽真空、预热，然后往浸渍罐中吸入沥青或者树脂，在压力1.0～3.0MPa下保压4～6小时，泄压后往罐内充入氮气，压力为0.16～0.2MPa，将浸渍液返出去，之后进行固化操作，固化温度130～210℃，固化时间4～8小时；
4、碳化处理：将固化后或者浸渍沥青后的产品放入碳化炉中，在高纯氮气保护下进行碳化处理，最高温度700～1100℃，在高温处保温时间2～5小时；
5、重复操作步骤3、4，直到料架密度达到1.60g/cm3以上为止；
6、高温处理：将步骤5得到的炭/炭料架放入高温炉中进行高温处理，热处理温度在1500～2300℃，真空度＜50Pa。
通过本发明提供地这种方法制备的热处理炉用炭/炭料架具有如下优点：1、产品的强度是等静压石墨的3倍以上，是普通石墨强度的7倍以上；2、产品的使用寿命远远超过石墨；3、产品重量远小于石墨和氧化铝料架，因此可以达到节能的目的；4、产品适用于急冷急热的使用条件，可以缩短热处理炉的生产周期，提高生产效率；5、产品耐温性能好，高温下不会变形。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
1、用6K炭布做增强材料，利用针刺工艺制备预制体；
2、把预制体套在石墨模具上进行化学气相沉积，沉积时间200小时，丙烯流量2m3/h；
3、真空、加压浸渍树脂：采用酚醛树脂做浸渍剂，先将酚醛树脂预热，预热温度为55℃，并将预制体放入浸渍罐中，抽真空、预热，然后往浸渍罐中吸入树脂，在压力2.5MPa下保压7小时，泄压后往罐内充入氮气，压力为0.2MPa，将浸渍液返出去，之后进行固化操作，最高固化温度200℃，固化时间4小时；
4、碳化处理：将固化后的产品放入碳化炉中，在高纯氮气保护下进行碳化处理，最高温度1000℃，在高温处保温时间3小时；
5、重复操作步骤3、4，直到料架密度达到1.60g/cm3以上为止；
6、高温处理：将步骤5得到的炭/炭料架放入高温炉中进行高温处理，热处理温度与使用温度相匹配，一般热处理温度为1500～2500℃，真空度＜50Pa，在高温处保温3小时。
经测试该产品的抗折强度为160MPa。
实施例二：
1、采用12K炭布做增强材料，利用层压工艺制备预制体；
2、真空、加压浸渍树脂：采用酚醛树脂做浸渍剂，先将酚醛树脂预热，预热温度为55℃，并将预制体放入浸渍罐中，抽真空、预热，然后往浸渍罐中吸入树脂，在压力2.0MPa下保压6小时，泄压后往罐内充入氮气，压力为0.2MPa，将浸渍液返出去，之后进行固化操作，最高固化温度200℃，固化时间4小时；
3、碳化处理：将固化后的预制体放入碳化炉中，在高纯氮气保护下进行碳化处理，最高温度1000℃，在高温处保温时间3小时；
4、重复操作步骤2、3，直到料架密度达到1.60g/cm3以上为止；
5、高温处理：将步骤4得到的炭/炭料架放入高温炉中进行高温处理，热处理温度与使用温度相匹配，一般热处理温度为1500～2500℃，真空度＜50Pa，在高温处保温3小时。
经测试该产品的抗折强度为210MPa。